説明

自動製氷機の運転方法

【課題】多重製氷の発生を防止し得る自動製氷機の運転方法を提供する。
【解決手段】主電源をONすると、保護運転を開始する。また制御手段は、水皿を開放位置に向けて下降させと共に、ホットガス弁を開放するよう制御する。保護時間の経過条件および水皿位置検出センサが水皿の開放位置を検出した条件が満たされたときに、制御手段は圧縮機を起動する。温度検知手段の検知温度が除氷完了温度より低い場合は、初期除氷運転に移行する。また、温度検知手段の検知温度が除氷完了温度以上の場合は、ホットガス弁を閉成して直ぐに製氷運転に移行する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、運転開始時に圧縮機の起動を所定時間遅延させる保護運転を実施する自動製氷機の運転方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
下向きに開口する多数の製氷小室に製氷水を下方から噴射供給して、氷塊を連続的に製造する噴射式の自動製氷機が、喫茶店やレストラン等の施設その他の厨房において好適に使用されている。自動製氷機の基本構成は、例えば特許文献1に開示されるように、下向きに開口する多数の製氷小室を画成した製氷室の上面に、冷凍回路を構成する蒸発器が密着的に蛇行配置された製氷機構を備えている。製氷室の直下には、製氷水を貯留する製氷水タンクを下方に一体的に備えた水皿が支軸により片持式に傾動自在に枢支され、該水皿は、製氷小室(製氷室)を下方から閉成する閉成位置と、製氷室から下方に傾動して製氷小室(製氷室)を開放する開放位置との間を傾動するよう構成される。
【0003】
前記冷凍回路は、圧縮機、凝縮器、膨張手段および蒸発器を冷媒配管により連結して構成され、製氷運転において、圧縮機の運転により蒸発器に冷媒を循環供給して製氷小室を強制的に冷却すると共に、製氷水タンク内の製氷水を、水皿を介して製氷小室に噴射供給することで、該小室内に氷塊を形成する。そして、製氷室に所要サイズの氷塊が形成されると、製氷運転から除氷運転へ移行し、前記冷凍回路のバイパス管に設けたホットガス弁を開放させる。すると、前記バイパス管を介してホットガス(高温冷媒)が蒸発器に供給され、該ホットガスにより製氷室を加熱することで氷塊を離脱するようになっている。
【0004】
ここで、停電等により自動製氷機が製氷運転中に異常停止したような場合、冷凍回路内の冷媒は、高圧部分と低圧部分とに分かれた非平衡状態となっている。この状態で自動製氷機の運転を再開(電源ON)して圧縮機を直ちに起動すると、冷媒圧力の非平衡状態に起因して圧縮機の円滑な作動が妨げられる問題がある。また、冷媒圧力が不均衡な状態で圧縮機を起動させると該圧縮機に対する負荷が大きくなって、圧縮機の不具合や故障等が発生する原因ともなる。そこで、前記自動製氷機では、運転開始時(電源ON時)に作動する保護タイマーを設け、該保護タイマーの設定時間が経過するまでの間、冷凍回路における圧縮機の起動を遅延させる保護運転を実施すると共に、該保護運転中にホットガス弁を開放して、冷凍回路内の冷媒圧力の不均衡を解消させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−180475号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前記自動製氷機では、保護運転中にホットガス弁を開放することで、冷凍回路内における冷媒圧力が均一になることで、蒸発器内の冷媒温度が上昇し、氷塊の製氷小室との氷結部分が融解される。しかしながら、保護運転中には圧縮機は起動しないために冷凍回路内にホットガスが積極的に循環するものではなく、製氷小室に氷塊が残ったまま保護運転が完了して製氷運転に移行する場合がある。このときには、多重製氷が発生する問題を招く難点が指摘される。
【0007】
そこで本発明は、従来の自動製氷機の運転方法に内在する前記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、多重製氷の発生を防止し得る自動製氷機の運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項1の発明に係る自動製氷機の運転方法は、
一方に開口する製氷小室を有する製氷室と、該製氷小室を閉成する閉成位置と開放する開放位置との間を移動する水皿とを備え、製氷運転時に冷凍回路の圧縮機から冷媒が前記製氷室に配設した蒸発器に循環供給されると共に閉成位置の水皿から製氷小室に製氷水を供給して氷塊を生成し、除氷運転時に前記水皿を開放すると共に、前記冷凍回路に設けたホットガス弁を開放してホットガスを前記蒸発器に供給して離氷するよう構成された自動製氷機において、
自動製氷機の運転開始時に、前記圧縮機の起動を遅延させる制御、前記水皿を開放する制御、および前記ホットガス弁を開放する制御を行なう保護運転を実施し、
前記保護運転に際し、前記製氷室の温度を検知する温度検知手段の検知温度が除氷完了温度以上の場合は、前記ホットガス弁を所要時間だけ開放した後に閉じ、前記水皿の開放位置を検出する位置検出手段の検出条件および前記圧縮機の起動を遅延させる遅延時間の経過条件が満たされたときに、前記圧縮機を起動すると共に前記水皿を閉成位置に移動して製氷運転に移行し、
前記保護運転に際し、前記温度検知手段の検知温度が除氷完了温度より低い場合は、前記ホットガス弁の開放状態を維持したまま、前記位置検出手段の検出条件および前記遅延時間の経過条件が満たされたときに、前記圧縮機を起動して除氷運転に移行するようにしたことを要旨とする。
【0009】
請求項1に係る発明によれば、保護運転に際して製氷室の温度が除氷完了温度より低い場合は、遅延時間の経過後に除氷運転を行なうので、製氷室に生成されている氷塊を確実に離脱させることができ、多重製氷の発生を防止し得る。また、保護運転に際して製氷室の温度が除氷完了温度以上の場合は、遅延時間の経過後に除氷運転を行なうことなく製氷運転に移行させるので、圧縮機の起動時に高温の冷媒を圧縮する期間を短かくすることができ、圧縮機の負荷を軽減することができる。
【0010】
請求項2に係る発明では、前記保護運転に際し、前記水皿が閉成位置の状態で、給水弁を開放して外部水源から製氷水タンクに給水し、製氷水ポンプを駆動して製氷水タンクに貯留された水を前記製氷小室に水皿を介して供給するようにしたことを要旨とする。
請求項2に係る発明によれば、保護運転中に製氷室を水で冷すことで蒸発器内(冷凍回路内)の冷媒を冷すことができ、圧縮機の起動時の負荷をより軽減し得る。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係る自動製氷機の運転方法によれば、多重製氷の発生を防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施例に係る自動製氷機を示す概略構成図である。
【図2】実施例に係る自動製氷機の制御ブロック図である。
【図3】実施例の自動製氷機の運転方法のフローチャート図である。
【図4】実施例の自動製氷機の運転方法における保護運転時に温度検知手段の検知温度が除氷完了温度より低い場合のタイムチャート図である。
【図5】実施例の自動製氷機の運転方法における保護運転時に温度検知手段の検知温度が除氷完了温度以上の場合のタイムチャート図である。
【図6】別実施例1の自動製氷機の運転方法における保護運転時に温度検知手段の検知温度が除氷完了温度より低い場合で、かつ周囲温度が高温の場合のタイムチャート図である。
【図7】別実施例2の自動製氷機の運転方法のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
次に、本発明に係る自動製氷機の運転方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。
【実施例】
【0014】
図1は、実施例に係る自動製氷機の製氷機構10および冷凍回路12を示す概略図である。製氷機構10は、所謂クローズドセルタイプと云われるものであって、自動製氷機の本体内部に水平に配置され、下方に開口する多数の製氷小室14aを備えた製氷室14と、該製氷小室14aを開閉自在に閉成し、製氷水を貯留する製氷水タンク16を下方に一体的に備えた水皿18とから基本的に構成されている。前記製氷室14の上面には、冷凍回路12を構成する蒸発器20が密着的に蛇行配置され、製氷運転時に該蒸発器20に冷媒を循環させて前記製氷小室14aを強制冷却すると共に、除氷運転時にはホットガス(高温高圧冷媒)が蒸発器20に供給されて製氷小室14aからの氷塊の離脱を促すようになっている。前記水皿18は、支軸18aにより傾動可能に枢支され、この水皿18および製氷水タンク16は、製氷運転時には水平に位置して前記製氷小室14aを閉成する閉成位置に保持される。また水皿18は、除氷運転開始時には開閉モータAMを備える水皿開閉機構22の作動により支軸18aを中心として下方へ傾動して前記製氷小室14aを開放した開放位置まで姿勢変化するよう構成されている。そして、水皿18は、除氷運転において製氷小室14aから氷塊が離脱したことを条件(後述する温度検知手段THによる除氷完了温度T2の検知)として、水皿開閉機構22の作動により支軸18aを中心として上方へ傾動して前記製氷小室14aを閉成する前記閉成位置に復帰するよう構成される。なお、製氷水タンク16には、製氷水ポンプPMが設けられ、該製氷水ポンプPMにより製氷水タンク16内の製氷水が水皿18を介して製氷室14(製氷小室14a)へ供給される。
【0015】
前記水皿開閉機構22には、適宜の回転部分における回転方向および回転角度を検出可能なホールIC等の水皿位置検出センサ(位置検出手段)24が配設され、該水皿位置検出センサ24によって水皿18の開放位置および閉成位置を検出し得るよう構成される。そして、水皿位置検出センサ24の検出状態および検出信号に基づいて、後述する制御手段32(図2参照)が水皿開閉機構22の開閉モータAMを制御して、前記水皿18を開閉動すると共に閉成位置と開放位置とに位置決め停止するよう構成される(図4,図5等参照)。すなわち、水皿開閉機構22は、開閉モータAMの正転駆動により閉成位置の水皿18を下方へ傾動して、水皿18の開放位置への到来を水皿位置検出センサ24が検出すると開閉モータAMが停止制御される。また、水皿開閉機構22は、開閉モータAMの逆転駆動により開放位置の水皿18を上方へ傾動して、水皿18の閉成位置への到来を水皿位置検出センサ24が検出すると開閉モータAMが停止制御される。なお、位置検出手段は、水皿開閉機構22における可動部によってスイッチが切替えられる機械式のものであってもよい。
【0016】
前記水皿18の上方には、図示しない外部水源に連通する給水管26が設けられ、該給水管26に給水弁WVが介挿されている。そして、製氷運転の初期段階および初期除氷運転時(後述する保護運転後に行なわれる運転時)に給水弁WVが開放(ON)され、給水管26から常温の水が水皿18の表面へ供給される。給水管26から供給された水は、水皿18に設けた戻り孔(図示せず)等を介して製氷水タンク16に貯留され、製氷水として使用される。なお、後述する別実施例1では、保護運転時にも給水弁WVが開放されるようになっている。前記製氷機構10の下方には、貯氷室38が設けられ、除氷運転によって製氷室14から離脱した氷塊は、該貯氷室38に貯留される。また、貯氷室38には貯氷スイッチ40が配設され、貯氷室38に所定量の氷塊が貯留されたことを貯氷スイッチ40が検出することで、製氷機構10での氷塊の製造が中断されるようになっている。
【0017】
前記冷凍回路12は、図1に示す如く、圧縮機CM、凝縮器CD、膨張手段EVおよび蒸発器20の順番で冷媒が循環するよう設定され、各機器は冷媒配管28で連通接続されている。すなわち、前記圧縮機CMで圧縮された気化冷媒は、冷媒配管28を経て前記凝縮器CDで凝縮液化された後、前記膨張手段EVで減圧され、前記蒸発器20に流入してここで一挙に膨張して蒸発し、前記製氷室14と熱交換を行なって該製氷室14を氷点下にまで強制冷却させる。そして、前記蒸発器20で蒸発し熱交換した気化冷媒は、冷媒配管28を経て圧縮機CMに帰還するサイクルを反復するようになっている。なお、前記凝縮器CDに対向して設けられた冷却ファンFMは、前記凝縮器CDを冷却するべく機能している。
【0018】
前記冷凍回路12には、ホットガス弁HVが介挿されたバイパス管30が配設されている。このバイパス管30は、その始端が前記圧縮機CMの吐出側から凝縮器CDの吸込み側を連通する冷媒配管28に接続され、終端は前記膨張手段EVから蒸発器20の吸込み側を連通する冷媒配管28に接続されている。前記ホットガス弁HVは、後述する制御手段32により開閉制御されて、バイパス管30内のホットガスの流通を制御する。すなわち、ホットガス弁HVは、基本的には製氷運転時にバイパス管30の管路を閉成してホットガスの流通を規制すると共に、除氷運転時にバイパス管30の管路を開放し、ホットガスの流通を許容するようになっている。実施例のホットガス弁HVは、通電により開放(ON)し、通電停止により閉成(OFF)する電磁弁や電動弁等が好適に採用される。
【0019】
前記製氷機構10における製氷室14の所要位置には、該製氷室14の温度を検知するサーミスタ等の温度検知手段THが配設されている。実施例の自動製氷機は、製氷室14の温度に基づき、製氷完了および除氷完了を判断するよう構成されている。すなわち、製氷室14が所定の温度まで低下すると該製氷室14の各製氷小室14aにおける氷塊の生成が完了するため、この温度を製氷完了温度T1として設定している。また、製氷室14が所定の温度まで上昇すると該製氷室14からの氷塊の離脱(除氷)が完了するため、この温度を除氷完了温度T2として設定している。なお、製氷室14の温度を検知する温度検知手段THとしては、サーミスタに限らず、白金測温抵抗体、熱電対等、実用に供されている既存のものが好適に実施可能である。
【0020】
前記制御手段32は、図2に示すように、圧縮機CM、冷却ファンFM、開閉モータAM、ホットガス弁HV、製氷水ポンプPMおよび給水弁WV等の各機器、および温度検知手段TH、水皿位置検出センサ24、貯氷スイッチ40等の検出部品(センサやスイッチ)等と電気的に接続され、製氷機構10および冷凍回路12を統括的に制御する役割を果たしている。制御手段32には、自動製氷機の運転開始時(主電源34がONされたとき)に作動して所定時間をカウントする保護タイマー36が内蔵されている。また、制御手段32は、自動製氷機の主電源34と接続しており、該主電源34がON/OFFされたのを検知し得るようになっている。更に、制御手段32は、各種時間を計時するタイマーを内蔵している。
【0021】
自動製氷機は、水皿位置検出センサ24および温度検知手段THの入力、保護タイマー36やその他の内蔵タイマー等で計時される時間に基づいて、制御手段32により製氷機構10および冷凍回路12を構成する各機器等が駆動制御されて、製氷運転および除氷運転を交互に繰返すようになっている。また自動製氷機では、電源を投入(主電源34のON)して自動製氷機での運転を開始する際には、圧縮機CMを保護する目的で、所要時間は圧縮機CMの起動を遅延する保護運転を行なうように設定されている(図3,図4および図5参照)。この保護運転では、水皿18を開放位置に向けて移動する制御、およびホットガス弁HVを開放する制御が併せて行なわれるようになっている。そして、この保護運転時におけるホットガス弁HVの開閉は、後述するように前記温度検知手段THでの検知温度に基づいて制御されるように設定される。また、保護運転中におけるホットガス弁HVの開放タイミングと、水皿18の開放(下降)タイミングは、必ず水皿18の開放が先に行なわれるよう設定される。更に実施例では、水皿18が開放位置に到達する前にホットガス弁HVを開放するように設定されている。なお、実施例では、保護タイマー36に設定された保護時間(例えば、3分)が経過した条件および前記水皿位置検出センサ24が水皿18の開放位置を検出した条件が満たされたときに、制御手段32が圧縮機CMを起動するよう設定されている。すなわち、圧縮機CMの起動条件は、保護時間の経過と水皿位置検出センサ24の開放位置の検出とがAND条件となっている。また、前記電源を投入するとは、操作スイッチを操作して通電する場合や、停電や異常状態によって非通電になった状態から通電状態に復帰した場合を含むものであって、自動製氷機が非通電状態から通電状態となることを意味する。
【0022】
〔実施例の作用〕
次に、実施例に係る自動製氷機の運転方法の作用について、図3のフローチャートおよび図4のタイムチャートを参照して、保護運転に際して製氷室14に氷塊が形成されている状態で温度検知手段THの検知温度が除氷完了温度T2より低い場合を説明する。なお、水皿18は、電源投入時には閉成位置に位置しているものとする。このように水皿18が閉成位置で製氷室14に氷塊が形成されている状態は、製氷運転中に停電等によって自動製氷機の運転が中断(非通電)となった状態が想定される。
【0023】
図3に示すように、自動製氷機の運転を開始するべく主電源34をONすると(ステップS1)、制御手段32は、先ず始めに保護運転を開始させる。すなわち、主電源34のONと同時に保護タイマー36が作動を開始(ON)し、該タイマー36はカウントを始める(ステップS2)。また、制御手段32の内蔵タイマーに予め設定された時間の経過後に、制御手段32は、前記水皿18が開放位置に向けて下降するように前記開閉モータAMを駆動制御し、これにより閉成位置の水皿18は開放位置に向けて下降する(ステップS3)。次いで、制御手段32は、ホットガス弁HVを開放(ON)し(ステップS3)、これにより冷凍回路12内の冷媒圧力は平衡する。すなわち、ホットガス弁HVを開放することで、膨張手段EVから下流に存在する低温の冷媒と、圧縮機CMから凝縮器CDを結ぶ冷媒配管28に存在する高温の冷媒とがバイパス管30を介して混合し、冷凍回路12内の冷媒圧力は平衡状態となる。
【0024】
実施例では、ホットガス弁HVの開放は、図4に示す如く、水皿18が開放位置に向けて下降を開始した後に実施されるよう設定されている(すなわち、主電源34のONと同時にカウントを開始する内蔵タイマーに設定される水皿開放開始時間に対し、ホットガス弁開放開始時間が長く設定される)。これにより、保護運転時において前記製氷室14に氷塊が形成されている状態では、ホットガス弁HVの開放による冷凍回路12内の冷媒の平衡化により蒸発器20内の冷媒温度が上昇して製氷室14と氷塊との氷結状態が解除される前に、水皿18を氷塊から剥離することができる。従って、水皿18の表面に氷塊が氷結したまま該水皿18が開放位置に下降することで、その後の水皿18の閉成位置への上昇による氷ガミの発生や製氷運転での多重製氷が発生するのを防止し得る。なお、前記水皿開放開始時間および弁開放開始時間は、具体的には保護時間が3分の場合では、水皿開放開始時間は2分20秒で、弁開放開始時間は2分30秒に設定される。そして、ホットガス弁HVが開放してから保護時間が経過するまでの時間30秒は、ホットガス弁HVが開放している状態で冷媒圧力が平衡するのに最低限必要な時間となっている。また、水皿18の閉成位置から開放位置に達するまでに要する傾動時間は、製氷室14に形成される氷塊の大きさや機種によっても多少の違いはあるものの概ね30〜40秒である。すなわち、実施例では、冷媒圧力が平衡するのに最低限必要なホットガス弁HVの開放時間(30秒)と、水皿18が閉成位置から開放位置への移動を開始してから開放位置に到達するまでの時間(30〜40秒)とが、保護時間の3分の終了タイミングに合わせるように設定されている。
【0025】
ステップS4で前記保護時間が経過したか否かを判定し、ステップS4が肯定(YES)の場合は、保護タイマー36をリセットする(ステップS5)。また、制御手段32は、前記水皿位置検出センサ24が水皿18の開放位置を検出したか否かを判定し(ステップS6)、水皿位置検出センサ24が開放位置を検出していなければ(ステップS6でNO)、ステップS6を繰り返す。そして、水皿18が開放位置に到達して水皿位置検出センサ24が開放位置を検出すると(ステップS6でYES)、ステップS7に移行して前記圧縮機CMを起動する。この圧縮機CMの起動時には、予め開放されたホットガス弁HVを介して冷凍回路12内における冷媒圧力の不均衡は解消されているので、圧縮機CMに対する負荷が軽減され、安定的な作動を確保し得る。
【0026】
また、前記温度検知手段THで検知している製氷室14の温度が、除氷完了温度T2以上であるか否かを判定する(ステップS8)。前記製氷室14には氷塊が形成されていて、該製氷室14の温度は除氷完了温度T2より低くなっているので、ステップS8は否定(NO)され、温度検知手段THの検知温度が除氷完了温度T2以上となるまで現在の状態を維持する。すなわち、前記ホットガス弁HVは開放状態となっているので、圧縮機CMの起動により前記蒸発器20にホットガスが循環供給される初期除氷運転が開始される(ステップS9)。このように、保護運転に際して前記製氷室14に氷塊が形成されている場合は、初期除氷運転により蒸発器20にホットガスを積極的に循環供給することで、残留している氷塊を速やかに製氷室14から離脱することができる。なお、初期除氷運転に際して制御手段32は、給水弁WVを開放して開放位置の水皿18の洗浄を行ない、水皿18の表面上の氷片を除去する。そして、給水弁WVは、所定時間(例えば、20秒)経過後に閉成される。
【0027】
前記初期除氷運転が継続することで製氷室14から氷塊が離脱すると、前記温度検知手段THでの検知温度が除氷完了温度T2以上になり(ステップS8でYES)、制御手段32は、ホットガス弁HVを閉成(OFF)すると共に、開閉モータAMを駆動制御して水皿18を閉成位置に向けて上昇させる(ステップS10)。そして、水皿18が閉成位置に到達したことを前記水皿位置検出センサ24が検出することで(ステップS11でYES)、製氷運転が開始される(ステップS12)。すなわち、水皿位置検出センサ24が閉成位置を検出すると、制御手段32は、前記給水弁WVが開放して水皿上面に水を供給し、該水が製氷水タンク16に貯留される。また、前記製氷水ポンプPMが駆動され(図4参照)、製氷水タンク16に貯留された製氷水が、水皿18を介して製氷室14の各製氷小室14aに噴射供給される。なお、外部水源から供給される水の温度が予め設定された基準温度(例えば13℃)より低い場合は、水皿18を上昇する途中において前記給水弁WVを所定時間(例えば10秒)だけ開放して水皿18上面に常温の水を供給して融氷と氷ガミの防止を図るようにしてもよい。
【0028】
次に、図3のフローチャートおよび図5のタイムチャートを参照して、保護運転に際して製氷室14に氷塊が形成されていない状態で温度検知手段THの検知温度が除氷完了温度T2以上の場合を説明する。なお、水皿18は、電源投入時には閉成位置に位置するものとする。
【0029】
図3のフローチャートにおけるステップS1〜ステップS7の制御が前述と同様に実行され、ステップS8において、前記温度検知手段THで検知している製氷室14の温度が除氷完了温度T2以上であるか否かを判定する。前記製氷室14には氷塊が形成されていないので、該製氷室14の温度は除氷完了温度T2以上となっており、ステップS8が肯定(YES)され、制御手段32は、ホットガス弁HVを閉成(OFF)すると共に、開閉モータAMを駆動制御して水皿18を閉成位置に向けて上昇させる(ステップS10)。そして、水皿18が閉成位置に到達したことを前記水皿位置検出センサ24が検出することで、製氷運転が開始される(ステップS11,ステップS12)。このように、保護運転の開始時に既に製氷室14が除氷完了温度T2以上になっていれば、水皿18が開放位置に到達すると共に保護時間が経過した条件で、ホットガス弁HVの閉成と圧縮機CMの起動とが略同時に行なわれるから(図5参照)、ホットガス弁HVの開放状態で圧縮機CMが運転する時間は極めて短かく、圧縮機CMの負荷は軽減される。なお、保護運転の開始時に製氷室14が除氷完了温度T2以上となっている場合のホットガス弁HVの開放時間は、冷凍回路12内の冷媒が平衡状態となる必要最小限の時間であればよい。
【0030】
また、温度検知手段THの検知温度が除氷完了温度T2以上である場合は、水皿位置検出センサ24の検出条件および保護時間の経過条件が満たされたときに直ちにホットガス弁HVは閉成されるので、ホットガス弁HVとして通電により開放する型式を採用している場合は、保護運転時におけるホットガス弁HVへの通電時間を最小限に抑えることができ、ホットガス弁HVの過度の発熱を抑えて使用寿命を長くし得る。すなわち、実施例のようにホットガス弁HVの開放開始時間を保護時間の後半に設定して、冷媒圧力が平衡するのに最低限必要な時間30秒が経過した頃合いで保護時間の3分が経過するので、ホットガス弁HVへの通電時間を最小限に抑えることができる。更に、水皿18が開放位置でホットガス弁HVが閉成されると共に圧縮機CMが起動するから、水皿18が閉成位置に向けて上昇する間は前記蒸発器20に凝縮器CDを経た低温の冷媒が供給されることで、該蒸発器20を予冷することができ、製氷運転に要する時間を短かくし得る。すなわち、保護運転の開始時に製氷室14が除氷完了温度T2以上の状態では、保護運転の完了から製氷運転に移行する期間(図5の初動運転)は、水皿18が開放位置から閉成位置に移動する期間であり、この期間に冷媒を蒸発器20に供給して製氷室14を予冷することから、実質的に製氷運転と見なすことができる。
【0031】
実施例の自動製氷機では、保護運転時の製氷室温度に基づいて、ホットガス弁HVを開放したまま初期除氷運転に移行するのか、ホットガス弁HVを閉成して製氷運転に移行するのかを選択するようにしたので、製氷室14に氷塊が形成されていない場合には直ちに製氷運転に移行することができ、圧縮機CMの負荷を軽減し得る。また製氷室14に氷塊が形成されている場合は、除氷を行なって氷ガミの発生を防止し得る。更に、保護運転に際して、水皿18が開放位置に到達する前にホットガス弁HVを開放するように設定したので、水皿18が開放位置に到達してからホットガス弁HVを開放する場合に比べて保護運転後の初期除氷運転に要する時間を短かくすることができる。すなわち、圧縮機CMを起動する前にホットガス弁HVを開放することで、冷凍回路内における冷媒の圧力差によってホットガスが流れて蒸発器内の冷媒温度が上昇し、氷塊の製氷小室14aとの氷結部分をある程度融解させておくことができるからである。なお、図3に示すフローチャートでは、圧縮機CDの起動条件の成立を確認してから製氷室14の温度を確認しているが、保護運転の開始時(主電源34のON時)に製氷室14の温度を確認し、該温度(温度検知手段THの検知温度)を前提として製氷機構10および冷凍回路12の各機構を前述したように制御して初期除氷運転や初動運転に移行させるようにしてもよいことは勿論である。また、主電源34のON時における温度検知手段THの検知温度が除氷完了温度T2以上の場合において、該主電源34のON時に水皿位置検出センサ24が開放位置を検出していれば、保護タイマー36が保護時間を計時したときに前記初動運転に移行するようにすることで、水皿18の不要な運転を省くことができる。
【0032】
ここで、実施例の自動製氷機のように、圧縮機CMを起動する条件として、保護時間の経過と、水皿18が開放位置に到達したことをAND条件としたので、製氷運転に移行する前までに水皿開閉機構22の異常を検知して対応することができる。すなわち、前記内蔵タイマーに設定される水皿開放開始時間を、水皿開閉機構22が正常に作動して水皿18が閉成位置から開放位置に到達した後に保護時間が経過する時間に設定する。そして、保護タイマー36が保護時間を計時した時点(保護時間の経過時点)で、前記水皿位置検出センサ24が水皿18の開放位置を検出していない場合は、開閉モータAMが水皿18を開放位置に向けて移動させる運転を開始(開閉モータAMON)してからリトライ時間(例えば60秒)までは開閉モータAMの運転を継続させ、該リトライ時間が経過するまでに水皿位置検出センサ24が水皿18の開放位置を検出しないときには、リトライ時間の経過後に開閉モータAMの運転を停止、または逆転させるように制御してリトライさせる。
【0033】
なお、リトライさせる場合は、水皿位置検出センサ24が水皿18の閉成位置を検出した後に、開閉モータAMを開放位置に向けて下降するように運転制御し、所定時間後に水皿位置検出センサ24が水皿18の開放位置を検出した場合は、通常の運転に移行(初期除氷運転または製氷運転に移行)させる。これに対し、所定時間が経過しても水皿位置検出センサ24が水皿18の開放位置を検出しないときには開閉モータAMの運転を停止して異常の発生を報知するようにする。また、リトライ時において水皿位置検出センサ24が、予め設定した異状復帰時間を経過しても水皿18の閉成位置を検出しない場合は、異常の発生を報知する。
【0034】
〔別実施例1について〕
図6は、別実施例1に係る自動製氷機の運転方法のタイムチャートを示すものであって、前記実施例の運転方法に対して、保護運転中に更に給水弁WVを開閉する制御を加えたものであって、その他は実施例と同じであるので詳細な説明は省略する。また、図6のタイムチャートは、保護運転に際して製氷室14に氷塊が形成されていて、該製氷室14が除氷完了温度T2より低い場合で示している。
【0035】
図6に示す如く、主電源34がONして保護運転が開始されると、制御手段32は同時に前記給水弁WVを開放し、水皿18に外部水源から常温の水を供給する。また、水皿18を閉成位置から開放位置に下降するよう制御する前に、制御手段32は、製氷水ポンプPMを駆動(ON)して製氷水タンク16に貯留された製氷水(常温の水)を水皿18を介して製氷室14に噴射供給する。これにより、製氷室14は常温の水と熱交換することにより冷され、前記蒸発器20内の冷媒も冷される。そして、制御手段32は、前記水皿18を開放位置に向けて下降するよう開閉モータAMを駆動制御するのに合わせて製氷水ポンプPMを停止制御する。
【0036】
また、前記製氷室14は除氷完了温度T2より低くなっているので、前記制御手段32は、前記水皿18を開放位置に向けて下降した後に、前記ホットガス弁HVを開放(ON)し、前述したと同様に、水皿位置検出センサ24の開放位置の検出条件および保護時間の経過条件が満たされたときに、前記圧縮機CMを起動して初期除氷運転に移行する。なお、保護運転に際して前記温度検知手段THの検知温度が除氷完了温度T2以上であれば、前述したと同様に、水皿位置検出センサ24の開放位置の検出条件および保護時間の経過条件が満たされたときに、ホットガス弁HVを閉成(OFF)すると共に圧縮機CMを起動し、水皿18を閉成位置に向けて上昇して製氷運転に移行させる。
【0037】
別実施例1のように、保護運転の開始と同時に給水弁WVを開放して製氷水タンク16に給水した常温の水(製氷水)を製氷室14に供給することで、圧縮機CMを起動する際の冷媒温度を低くすることができ、圧縮機CMの負荷を軽減し得る。
【0038】
〔別実施例2について〕
図7は、別実施例2に係る自動製氷機の運転方法のフローチャートを示すものであって、前記別実施例1の運転方法に対して、周囲温度の高低に応じて保護運転中に冷却ファンFMを運転するか否かの制御を加えたものであって、その他は別実施例1と同じであるので詳細な説明は省略する。
【0039】
図7にフローチャートに示す如く、主電源34のON(ステップS20)により、制御手段32は、保護運転を開始(ステップS21)すると共に、外気温度検知手段(図示せず)で検知した周囲温度が、設定温度以上であるか否かを判定する(ステップS22)。外気温度検知手段による周囲温度の検知結果が設定温度を下回る場合(ステップS22でNO)は、前述した実施例と同様の制御を行なって保護運転を完了する。すなわち、ステップS24に移行し、圧縮機CMの起動条件(保護時間の経過および水皿位置検出センサ24の開放位置の検出)が成立したか否かを判定し、成立していれば(ステップS24でYES)、ステップS25に移行して保護運転を完了する。また、圧縮機CMの起動条件が成立していなければ(ステップS24でNO)、該条件が成立するのを待って保護運転を完了する。
【0040】
これに対し、自動製氷機の設置環境が高温域にあって設定温度以上となる場合は、ステップS22が肯定(YES)され、前記冷却ファンFMが駆動される(ステップS23)。これにより、前記凝縮器CD内の冷媒が冷される。また、冷却ファンFMは、自動製氷機の機械室に配置されており、凝縮器CDを空冷する作用の他、該冷却ファンFMで生ずる空気流によって圧縮機CMも空冷されるようになっているので、保護運転が完了して圧縮機CMが起動するまでの間に、冷却ファンFMによって冷媒および圧縮機自体を冷やすことができ、該圧縮機CMの起動時の負荷を軽減し得る。なお、保護運転に際して駆動された冷却ファンFMは、前記圧縮機CMの起動条件の成立によって停止制御される。
【0041】
ここで、別実施例2において、保護運転の完了により圧縮機CMを起動する前に、冷却ファンFMを停止すると共にホットガス弁HVを閉成(非通電の状態)とすることで、圧縮機CMの起動時における電源負荷を軽減するようにしてもよい。すなわち、圧縮機CMの起動時の電源負荷を圧縮機CMだけにすることで電圧降下を抑制することができ、圧縮機CMの正常な起動が達成される。なお、別実施例2において、周囲温度を検知するのに代えて、凝縮器CDの温度を検出し、凝縮器温度に基づいて冷却ファンFMを運転するか否かの判定を行なうようにしてもよい。
【0042】
(変更例)
本発明は実施例の構成に限定されず、例えば以下のようにも変更可能である。
(1) 別実施例1,2の運転方法は、夫々を実施例の運転方法に組合わせたり、単独で組合わせることができる。
(2) 温度検知手段の検知温度が除氷完了温度以上の場合の運転方法において、ホットガス弁の開放と閉成とを繰り返す制御を行なうようにしてもよく、この場合は圧縮機の負荷を軽減し得る。
(3) 別実施例1では、主電源の投入時に水皿が閉成位置に位置している状態からの運転方法を説明したが、停電や異常発生により非通電となった場合は、水皿がどの位置で停止しているか分からない。そこで、主電源の投入時に水皿位置検出センサが閉成位置を検出している場合を除き、主電源の投入時には、水皿を閉成位置に移動するように開閉モータを制御し、水皿位置検出センサが閉成位置を検出した時点から、別実施例1の運転方法を行なうようにすればよい。但し、主電源の投入時における製氷室の温度が除氷完了温度以上であれば、初期除氷運転を行なう必要はないので、水皿位置検出センサが閉成位置や開放位置を検出していない状態であっても、水皿を開放位置に向けて移動するよう開閉モータを制御するようにすればよい。
(4) 実施例では、下方に開放した製氷小室を備えた製氷室に対して下方から水皿が接離する構成であるが、クローズセルタイプの製氷機構であれば、横方向に開放した製氷小室を備えた製氷室に対して横方向から水皿が接離する縦型のものであってもよい。
上記した変更例に限らず、実施形態に記載した構成については、本発明の主旨を逸脱しない範囲でその他の各種構成を採用し得る。
【符号の説明】
【0043】
12 冷凍回路,14 製氷室,14a 製氷小室,16 製氷水タンク,18 水皿
20 蒸発器,24 水皿位置検出センサ(位置検出手段),CM 圧縮機
HV ホットガス弁,TH 温度検知手段,WV 給水弁,PM ポンプモータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方に開口する製氷小室(14a)を有する製氷室(14)と、該製氷小室(14a)を閉成する閉成位置と開放する開放位置との間を移動する水皿(18)とを備え、製氷運転時に冷凍回路(12)の圧縮機(CM)から冷媒が前記製氷室(14)に配設した蒸発器(20)に循環供給されると共に閉成位置の水皿(18)から製氷小室(14a)に製氷水を供給して氷塊を生成し、除氷運転時に前記水皿(18)を開放すると共に、前記冷凍回路(12)に設けたホットガス弁(HV)を開放してホットガスを前記蒸発器(20)に供給して離氷するよう構成された自動製氷機において、
自動製氷機の運転開始時に、前記圧縮機(CM)の起動を遅延させる制御、前記水皿(18)を開放する制御、および前記ホットガス弁(HV)を開放する制御を行なう保護運転を実施し、
前記保護運転に際し、前記製氷室(14)の温度を検知する温度検知手段(TH)の検知温度が除氷完了温度(T2)以上の場合は、前記ホットガス弁(HV)を所要時間だけ開放した後に閉じ、前記水皿(18)の開放位置を検出する位置検出手段(24)の検出条件および前記圧縮機(CM)の起動を遅延させる遅延時間の経過条件が満たされたときに、前記圧縮機(CM)を起動すると共に前記水皿(18)を閉成位置に移動して製氷運転に移行し、
前記保護運転に際し、前記温度検知手段(TH)の検知温度が除氷完了温度(T2)より低い場合は、前記ホットガス弁(HV)の開放状態を維持したまま、前記位置検出手段(24)の検出条件および前記遅延時間の経過条件が満たされたときに、前記圧縮機(CM)を起動して除氷運転に移行するようにした
ことを特徴とする自動製氷機の運転方法。
【請求項2】
前記保護運転に際し、前記水皿(18)が閉成位置の状態で、給水弁(WV)を開放して外部水源から製氷水タンク(16)に給水し、製氷水ポンプ(PM)を駆動して製氷水タンク(16)に貯留された水を前記製氷小室(14a)に水皿(18)を介して供給するようにした請求項1記載の自動製氷機の運転方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2013−83359(P2013−83359A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−221390(P2011−221390)
【出願日】平成23年10月5日(2011.10.5)
【出願人】(000194893)ホシザキ電機株式会社 (989)